一种用于降低铁路振动的隔振结构

1.本发明属于建筑隔振技术领域，具体涉及一种用于降低铁路振动的隔振结构。


背景技术：

2.伴随着如今工业的快速发展和扩大规模的大城市，不断增加了城市的交通需求，交通的问题也日益突出显得十分严重了。京津城际铁路、京广高铁、郑西高铁、沪宁城际高铁、沪杭高铁、京沪高铁、哈大高铁、兰新高铁的相继开通运营，中国高速铁路正在引领全世界高速铁路的迅速发展，速度也越来越快了，在发展过程中完成从铁路快速修建速度的提高以至于后面的配套设施隔振措施没跟上，所以周边的建筑物受振动主要功能的影响，对铁路环境振动的时刻不能延期。
3.因此，在铁路线路周边邻近区域采取相应的减隔振措施，减小铁路运行造成的不利影响，已成为铁路建设中不得不面对的一个关键问题。对于铁路运输的振动，主要从振源控制、振动传播控制以及建筑物自身控制三大方面进行控制。针对已经建成的铁路线路及建筑物，控制振动传播就成了一种极为重要的手段。
4.隔振沟是一种常见的工程方法，用以阻碍或改变外围振动波向受屏蔽区的传播，从而减小屏蔽区的地面振动。隔振沟的原理是建立在波的反射、散射的基础上。当传播中的波遇到两种不同弹性介质的分界面时，一部分入射波反射回第一种介质，另一部分波传递到第二种介质中，这就是弹性波的反射和透射现象。隔振沟还可以改变波的频率分布，分散波主要频段的能量，有利于降低振动的振动效应。由于振动波在地下遇到不同介质时，介质间差异越大，振动表面波越容易反射而不易穿过介质分界面。为阻止表面波的传播，可以采取切断振动传播途径的措施，即在地层采取挖沟形式。
5.现有技术中，中国专利局2016年6月8日公告的cn104674853b专利，名称为一种隔振沟，该结构隔振沟在路基内开挖沟体，设置于道路下方，但其不易于维护。中国专利cn109778919b公开了一种用于降低铁路环境振动的隔振堤，在距离铁路线一定距离的地面上顺铁路线方向设置堤体，堤体横截面为阶梯形形状，堤体材料采用混凝土、或橡胶、或泡沫等可塑性材料，堤体内可中空，以节约材料；此外，隔振堤可多行堤组合设置，以进一步减弱振动波的传递。但是其隔振堤设置于铁路坡脚处，在已建成的无坡脚的铁路地段，其隔振效果有限。同时，现有技术中所采用的隔振沟及隔振堤均为沿铁路方向连续设置，在后续维护过程中易造成整体的稳定性，不利于长期稳定性，且隔振沟在内部有积水时维护工作更加不易。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本明的目的在于提供一种用于降低铁路振动的隔振结构，该隔振结构通过路面下方的连续隔振垫及路面上方的隔振体组成，隔振效果好，方便建造，易于维护。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种用于降低铁路振动的隔振结构，所述隔振结构的主体由隔振体和隔振垫构成，所述隔振体在距离铁路轨道一定距离且平行于铁路方向上间断设置，所述隔振垫位于隔振体下方的地下且与隔振体相接；
9.所述隔振体为阶梯状四棱台形，所述隔振体底面为3mx3m的方形，顶面为1mx1m的方形，阶梯高度为15-25cm；
10.所述隔振垫的厚度为10-15cm，高度为0.8-1m，长度为1-1.5m。
11.优选的，所述隔振体材料为混凝土或泡沫材料，所述隔振垫材料为橡胶。
12.优选的，所述隔振体至少一行。
13.优选的，相邻两隔振体之间的间距为3-4m。
14.优选的，所述隔振垫为通过拼接连续埋于地下。
15.优选的，所述阶梯状四棱台形隔振体的斜面与水平面夹角为35-50度。
16.优选的，所述隔振体设置在距离铁路轨道5-8m处。
17.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
18.(1)本发明提供的用于降低铁路振动的隔振结构，通过沿铁路方向设置间断的隔振体，再将隔振体设置为阶梯状四棱锥形，当振动波传播时，隔振体会吸收来自各个方向传来的振动波，振动波在隔振体的每个阶梯拐角点其能量都会被分解，从而导致通过隔振体的振动波相对初始入射波的能量减小。同时，相邻两个隔振体之间还可以改变波的频率分布，分散波主要频段的能量，有利于降低振动效应。
19.(2)本发明提供的用于降低铁路振动的隔振结构，通过利用建筑领域的“止水钢板”原理，在隔振体下方预埋一层连续橡胶隔振垫，对于在地下传播的振动波，可以起到阻挡作用；同时，隔振垫与上方隔振体相接，可将振动波传递给上方的隔振体，随后再通过隔振体的阶梯拐角，进一步降低振动效应。
20.(3)本发明提供的用于降低铁路振动的隔振结构，该隔振结构通过路面下方的连续隔振垫及路面上方的隔振体组成，由于没有沟的存在，在后期维护时，更加的方便；且隔振体为独立个体，损坏时可直接替换，不会影响其它隔振体的长期稳定性。
附图说明
21.图1为本发明实施例1中用于降低铁路振动的隔振结构的示意图；
22.图2为沿图1中a-a线的剖视图；
23.图3为本发明实施例1中隔振体的结构示意图；
24.图4为本发明对比例1中隔振结构的示意图。
25.其中，1、铁路路面；2、隔振体；3、隔振垫；4、周围建筑。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.如图1-3，一种用于降低铁路振动的隔振结构，所述隔振结构的主体由隔振体2和隔振垫3构成，所述隔振体2在距离铁路轨道一定距离且平行于铁路方向间断设置，所述隔振垫3位于隔振体2下方的地下且与隔振体3相接；
29.所述隔振体2为阶梯状四棱台形，所述隔振体2底面为3mx3m的方形，顶面为1mx1m的方形，阶梯高度为15cm；
30.所述隔振垫3的厚度为10cm，高度为0.8m，长度为1m。
31.在本实施例中，所述隔振体材料为混凝土，所述隔振垫材料为橡胶。
32.在本实施例中，所述隔振体为一行。
33.在本实施例中，相邻两隔振体之间的间距为3m。
34.在本实施例中，所述隔振垫为通过拼接连续埋于地下。
35.在本实施例中，所述阶梯状四棱台形隔振体的斜面与水平面夹角为35度。
36.在本实施例中，所述隔振体设置在距离铁路轨道5m处。
37.根据标准tbt 3152-2007《铁路环境振动测量》进行测量，监测到距离轨道中心20m处，振动响应减小了11db，能够有效地阻隔和减小列车振动的能量传递到建筑物上。
38.实施例2
39.一种用于降低铁路振动的隔振结构，其特征在于，所述隔振结构的主体由隔振体2和隔振垫3构成，所述隔振体2在距离铁路轨道一定距离且平行于铁路方向间断设置，所述隔振垫3位于隔振体2下方的地下且与隔振体3相接；
40.所述隔振体2为阶梯状四棱台形，所述隔振体2底面为3mx3m的方形，顶面为1mx1m的方形，阶梯高度为25cm；
41.所述隔振垫3的厚度为15cm，高度为1m，长度为1.5m。
42.在本实施例中，所述隔振体材料为泡沫材料，所述隔振垫材料为橡胶。
43.在本实施例中，所述隔振体为一行。
44.在本实施例中，相邻两隔振体之间的间距为3-4m。
45.在本实施例中，所述隔振垫为通过拼接连续埋于地下。
46.在本实施例中，所述阶梯状四棱台形隔振体的斜面与水平面夹角为50度。
47.在本实施例中，所述隔振体设置在距离铁路轨道8m处。
48.根据标准tbt 3152-2007《铁路环境振动测量》进行测量，监测到距离轨道中心20m处，振动响应减小了12db，能够有效地阻隔和减小列车振动的能量传递到建筑物上。
49.对比例1
50.如图4，一种用于降低铁路振动的隔振结构，所述隔振结构的主体由隔振体2构成，所述隔振体2在距离铁路轨道一定距离且平行于铁路方向间断设置；
51.所述隔振体2为阶梯状四棱台形，所述隔振体2底面为3mx3m的方形，顶面为1mx1m的方形，阶梯高度为15cm。
52.在本对比例中，所述隔振体材料为混凝土。
53.在本对比例中，所述隔体为一行。
54.在本对比例中，相邻两隔振体之间的间距为3m。
55.在本对比例中，所述阶梯状四棱台形隔振体的斜面与水平面夹角为35度。
56.在本对比例中，所述隔振体设置在距离铁路轨道5m处。
57.根据标准tbt 3152-2007《铁路环境振动测量》进行测量，监测到距离轨道中心20m处，振动响应减小了7db，阻隔和减小列车振动的能量传递到建筑物上的效果有限。
58.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。